急倾斜巨厚煤层掘进巷道贯通期间冲击地压防治研究

摘要

掘进巷道贯通期间应力集中易诱发冲击地压灾害，保障巷道安全掘进贯通具有重要意义。以新疆乌东煤矿急倾斜巨厚煤层巷道的贯通掘进为背景，采用FLAC^3D数值模拟方法，分析了巷道贯通期间围岩应力和能量分布特征及演化规律；制定了急倾斜巨厚煤层巷道贯通期间的冲击地压防控策略和方案；利用多项微震物理指标，分析了巷道贯通期间能量的时序变化特征，并对卸压效果进行了评估。结果表明：巷道垂直应力、水平应力、能量峰值随着贯通距离的逐渐减少均有增大的趋势，应力和能量集中区域主要出现在两掘进面之间；接近贯通位置50～120 m时，微震能量频次增加，b值出现骤降趋势，S值、EEM值出现逐渐递增趋势；巷道即将贯通时，微震频次有较大幅度的上下波动，能量出现少量异常高值，b值再次迅速下降，S值下降至低值，EEM值骤降至极小值；卸压后单日平均释放总能量下降了60.7%;单日总频次下降了62.8%;b值、S值、EEM值能很好地反映巷道掘进时煤岩的活动特征，在反掘段内均未偏离正常水平，卸压防控措施效果良好。研究结果可对急倾斜巨厚煤层掘进巷道贯通期间冲击地压的防治提供借鉴与参考。

关键词

急倾斜巨厚煤层 / 巷道贯通 / 冲击地压 / 数值模拟 / 微震物理指标